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CN106399877A - 一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具及其制备方法 Download PDF

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CN106399877A
CN106399877A CN201610477869.4A CN201610477869A CN106399877A CN 106399877 A CN106399877 A CN 106399877A CN 201610477869 A CN201610477869 A CN 201610477869A CN 106399877 A CN106399877 A CN 106399877A
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陈林美
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Abstract

本发明公开了一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具及其制备方法，该耐磨硅化物基金属陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化钛40‑50份、硅化锆10‑15份、硅化钨20‑30份、铜粉20‑30份、石棉粉10‑15份、刚玉粉10‑15份、氧化镁粉6‑11份、碱式碳酸镍1‑6份、纳米硼纤维6‑8份、碳化钒1‑3份、高岭土5‑8份。本发明方法制得的耐磨硅化物基金属陶瓷刀具与传统的金属陶瓷刀具相比,具有更好的耐磨性、耐热性和优良的切削性能，通过对各组分及含量的优化配置，金属陶瓷组织的致密性和抗弯强度获得显著提高，可广泛适用于中低碳钢与低合金钢的高速切削刀具。

Description

一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具及其制备方法
技术领域
本发明具体涉及一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具及其制备方法。
背景技术
金属陶瓷英文单词cermet或ceramet是由ceramic(陶瓷)和metal(金属)结合构成的。金属陶瓷是指用粉末冶金方法制备的金属与陶瓷的复合材料，金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，它密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。金属陶瓷在航空航天、国防军工、精密制造等领域拥有广阔的应用前景。硅化物基金属陶瓷是以硅化锰、硅化铁、硅化钴、硅化镍、硅化钛、硅化锆、硅化铌、硅化钒、硅化铌、硅化钽、硅化钼、硅化钨、硅化钡等为基体，与部分或微量金属材料复合而成。
随着高新技术的发展，机械加工业对刀具材料提出了更为严格而苛刻的要求。而刀具材料性能的优劣是影响加工表面质量、切削效率、刀具寿命的基本因素。刀具新材料的出现，往往能成倍的提高生产率，并能解决某些难加工材料的加工。同时，随着切削技术的不断发展，人们对刀具材料的性能也提出了越来越高的要求。金属陶瓷材料不仅具有高强度和高硬度、耐高温和耐磨损等优点，而且具有较好的抗氧化和化学稳定性。在刀具中非常好的应用前景。目前市场上对于具有耐磨硅化物基金属陶瓷刀具需求日益俱增，但却没有相应的产品与之对应。国内市场上少见耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，少量销售且口碑较好的基本都是进口产品，国内产品的市场占有率更少。为此，我们从产品的配方和工艺着手，开发新的高性能材料，提供一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具及其制备方法。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，由下列重量份的原料制成：硅化钛40-50份、硅化锆10-15份、硅化钨20-30份、铜粉20-30份、石棉粉10-15份、刚玉粉10-15份、氧化镁粉6-11份、碱式碳酸镍1-6份、纳米硼纤维6-8份、碳化钒1-3份、高岭土5-8份。
所述耐磨硅化物基金属陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化钛40份、硅化锆10份、硅化钨20份、铜粉20份、石棉粉10份、刚玉粉10份、氧化镁粉6份、碱式碳酸镍1份、纳米硼纤维6份、碳化钒1份、高岭土5份。
所述耐磨硅化物基金属陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化钛50份、硅化锆15份、硅化钨30份、铜粉30份、石棉粉15份、刚玉粉15份、氧化镁粉11份、碱式碳酸镍6份、纳米硼纤维8份、碳化钒3份、高岭土8份。
所述耐磨硅化物基金属陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化钛45份、硅化锆13份、硅化钨25份、铜粉25份、石棉粉13份、刚玉粉13份、氧化镁粉8份、碱式碳酸镍3份、纳米硼纤维7份、碳化钒2份、高岭土7份。
所述耐磨硅化物基金属陶瓷刀具的制备方法，该方法制备步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
有益效果：本发明方法制得的耐磨硅化物基金属陶瓷刀具与传统的金属陶瓷刀具相比,具有更好的耐磨性、耐热性和优良的切削性能，通过对各组分及含量的优化配置，金属陶瓷组织的致密性和抗弯强度获得显著提高，可广泛适用于中低碳钢与低合金钢的高速切削刀具。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，由下列重量份的原料制成：硅化钛40份、硅化锆10份、硅化钨20份、铜粉20份、石棉粉10份、刚玉粉10份、氧化镁粉6份、碱式碳酸镍1份、纳米硼纤维6份、碳化钒1份、高岭土5份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
实施例2
一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，由下列重量份的原料制成：硅化钛50份、硅化锆15份、硅化钨30份、铜粉30份、石棉粉15份、刚玉粉15份、氧化镁粉11份、碱式碳酸镍6份、纳米硼纤维8份、碳化钒3份、高岭土8份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
实施例3
一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，由下列重量份的原料制成：硅化钛45份、硅化锆13份、硅化钨25份、铜粉25份、石棉粉13份、刚玉粉13份、氧化镁粉8份、碱式碳酸镍3份、纳米硼纤维7份、碳化钒2份、高岭土7份。
其制备方法步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。

Claims (5)

1.一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，其特征在于，所述耐磨硅化物基金属陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化钛40-50份、硅化锆10-15份、硅化钨20-30份、铜粉20-30份、石棉粉10-15份、刚玉粉10-15份、氧化镁粉6-11份、碱式碳酸镍1-6份、纳米硼纤维6-8份、碳化钒1-3份、高岭土5-8份。
2.根据权利要求1所述一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，其特征在于，所述耐磨硅化物基金属陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化钛40份、硅化锆10份、硅化钨20份、铜粉20份、石棉粉10份、刚玉粉10份、氧化镁粉6份、碱式碳酸镍1份、纳米硼纤维6份、碳化钒1份、高岭土5份。
3.根据权利要求1所述一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，其特征在于，所述耐磨硅化物基金属陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化钛50份、硅化锆15份、硅化钨30份、铜粉30份、石棉粉15份、刚玉粉15份、氧化镁粉11份、碱式碳酸镍6份、纳米硼纤维8份、碳化钒3份、高岭土8份。
4.根据权利要求1所述一种耐磨硅化物基金属陶瓷刀具，其特征在于，所述耐磨硅化物基金属陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化钛45份、硅化锆13份、硅化钨25份、铜粉25份、石棉粉13份、刚玉粉13份、氧化镁粉8份、碱式碳酸镍3份、纳米硼纤维7份、碳化钒2份、高岭土7份。
5.权利要求1-4中任一项所述的耐磨硅化物基金属陶瓷刀具的制备方法，其特征在于，该方法制备步骤如下：先将各原料投入高速混合机中，对其进行混合搅拌，然后将混合均匀的混料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，降温至室温后即可。
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